Theorem ragperp 27078

Description: Deduce that two lines are perpendicular from a right angle statement. One direction of theorem 8.13 of [Schwabhauser] p. 59. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Oct-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
isperp.p	⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
isperp.d	⊢ − = (dist‘𝐺)
isperp.i	⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
isperp.l	⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
isperp.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
isperp.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
ragperp.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
ragperp.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵))
ragperp.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐴)
ragperp.v	⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
ragperp.1	⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑋)
ragperp.2	⊢ (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑋)
ragperp.r	⊢ (𝜑 → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))

Assertion

Ref	Expression
ragperp	⊢ (𝜑 → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)

Proof of Theorem ragperp

Dummy variables 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isperp.p	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
2		isperp.d	. . . 4 ⊢ − = (dist‘𝐺)
3		isperp.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4		isperp.l	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
5		eqid 2738	. . . 4 ⊢ (pInvG‘𝐺) = (pInvG‘𝐺)
6		isperp.g	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
7	6	adantr 481	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
8		ragperp.b	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
9	8	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
10		simprr 770	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝐵)
11	1, 4, 3, 7, 9, 10	tglnpt 26910	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝑃)
12		isperp.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
13	12	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
14		ragperp.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵))
15	14	elin1d 4132	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐴)
16	15	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑋 ∈ 𝐴)
17	1, 4, 3, 7, 13, 16	tglnpt 26910	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑋 ∈ 𝑃)
18		simprl 768	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝐴)
19	1, 4, 3, 7, 13, 18	tglnpt 26910	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝑃)
20		ragperp.v	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
21	20	adantr 481	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ∈ 𝐵)
22	1, 4, 3, 7, 9, 21	tglnpt 26910	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ∈ 𝑃)
23		ragperp.u	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐴)
24	23	adantr 481	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ 𝐴)
25	1, 4, 3, 7, 13, 24	tglnpt 26910	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ 𝑃)
26		ragperp.r	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
27	26	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
28		ragperp.1	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑋)
29	28	adantr 481	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ≠ 𝑋)
30	23	ad2antrr 723	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑈 ∈ 𝐴)
31	6	ad2antrr 723	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐺 ∈ TarskiG)
32	17	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ∈ 𝑃)
33	19	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑢 ∈ 𝑃)
34		simpr 485	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → ¬ 𝑋 = 𝑢)
35	34	neqned 2950	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ≠ 𝑢)
36	12	ad2antrr 723	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
37	15	ad2antrr 723	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ∈ 𝐴)
38	18	adantr 481	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑢 ∈ 𝐴)
39	1, 3, 4, 31, 32, 33, 35, 35, 36, 37, 38	tglinethru 26997	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐴 = (𝑋𝐿𝑢))
40	30, 39	eleqtrd 2841	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢))
41	40	ex 413	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (¬ 𝑋 = 𝑢 → 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢)))
42	41	orrd 860	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑋 = 𝑢 ∨ 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢)))
43	42	orcomd 868	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢) ∨ 𝑋 = 𝑢))
44	1, 2, 3, 4, 5, 7, 25, 17, 22, 19, 27, 29, 43	ragcol 27060	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑢𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
45	1, 2, 3, 4, 5, 7, 19, 17, 22, 44	ragcom 27059	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑉𝑋𝑢”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
46		ragperp.2	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑋)
47	46	adantr 481	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ≠ 𝑋)
48	20	ad2antrr 723	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑉 ∈ 𝐵)
49	6	ad2antrr 723	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐺 ∈ TarskiG)
50	17	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ∈ 𝑃)
51	11	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑣 ∈ 𝑃)
52		simpr 485	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → ¬ 𝑋 = 𝑣)
53	52	neqned 2950	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ≠ 𝑣)
54	8	ad2antrr 723	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
55	14	elin2d 4133	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
56	55	ad2antrr 723	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ∈ 𝐵)
57	10	adantr 481	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑣 ∈ 𝐵)
58	1, 3, 4, 49, 50, 51, 53, 53, 54, 56, 57	tglinethru 26997	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐵 = (𝑋𝐿𝑣))
59	48, 58	eleqtrd 2841	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣))
60	59	ex 413	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (¬ 𝑋 = 𝑣 → 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣)))
61	60	orrd 860	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑋 = 𝑣 ∨ 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣)))
62	61	orcomd 868	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣) ∨ 𝑋 = 𝑣))
63	1, 2, 3, 4, 5, 7, 22, 17, 19, 11, 45, 47, 62	ragcol 27060	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑣𝑋𝑢”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
64	1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 17, 19, 63	ragcom 27059	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
65	64	ralrimivva 3123	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑢 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐵 ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
66	1, 2, 3, 4, 6, 12, 8, 14	isperp2 27076	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵 ↔ ∀𝑢 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐵 ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)))
67	65, 66	mpbird 256	1 ⊢ (𝜑 → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)

Syntax hints:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 396   = wceq 1539   ∈ wcel 2106   ≠ wne 2943  ∀wral 3064   ∩ cin 3886   class class class wbr 5074  ran crn 5590  ‘cfv 6433  (class class class)co 7275  ⟨“cs3 14555  Basecbs 16912  distcds 16971  TarskiGcstrkg 26788  Itvcitv 26794  LineGclng 26795  pInvGcmir 27013  ∟Gcrag 27054  ⟂Gcperpg 27056

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1798  ax-4 1812  ax-5 1913  ax-6 1971  ax-7 2011  ax-8 2108  ax-9 2116  ax-10 2137  ax-11 2154  ax-12 2171  ax-ext 2709  ax-rep 5209  ax-sep 5223  ax-nul 5230  ax-pow 5288  ax-pr 5352  ax-un 7588  ax-cnex 10927  ax-resscn 10928  ax-1cn 10929  ax-icn 10930  ax-addcl 10931  ax-addrcl 10932  ax-mulcl 10933  ax-mulrcl 10934  ax-mulcom 10935  ax-addass 10936  ax-mulass 10937  ax-distr 10938  ax-i2m1 10939  ax-1ne0 10940  ax-1rid 10941  ax-rnegex 10942  ax-rrecex 10943  ax-cnre 10944  ax-pre-lttri 10945  ax-pre-lttrn 10946  ax-pre-ltadd 10947  ax-pre-mulgt0 10948

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 397  df-or 845  df-3or 1087  df-3an 1088  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1783  df-nf 1787  df-sb 2068  df-mo 2540  df-eu 2569  df-clab 2716  df-cleq 2730  df-clel 2816  df-nfc 2889  df-ne 2944  df-nel 3050  df-ral 3069  df-rex 3070  df-rmo 3071  df-reu 3072  df-rab 3073  df-v 3434  df-sbc 3717  df-csb 3833  df-dif 3890  df-un 3892  df-in 3894  df-ss 3904  df-pss 3906  df-nul 4257  df-if 4460  df-pw 4535  df-sn 4562  df-pr 4564  df-tp 4566  df-op 4568  df-uni 4840  df-int 4880  df-iun 4926  df-br 5075  df-opab 5137  df-mpt 5158  df-tr 5192  df-id 5489  df-eprel 5495  df-po 5503  df-so 5504  df-fr 5544  df-we 5546  df-xp 5595  df-rel 5596  df-cnv 5597  df-co 5598  df-dm 5599  df-rn 5600  df-res 5601  df-ima 5602  df-pred 6202  df-ord 6269  df-on 6270  df-lim 6271  df-suc 6272  df-iota 6391  df-fun 6435  df-fn 6436  df-f 6437  df-f1 6438  df-fo 6439  df-f1o 6440  df-fv 6441  df-riota 7232  df-ov 7278  df-oprab 7279  df-mpo 7280  df-om 7713  df-1st 7831  df-2nd 7832  df-frecs 8097  df-wrecs 8128  df-recs 8202  df-rdg 8241  df-1o 8297  df-oadd 8301  df-er 8498  df-map 8617  df-pm 8618  df-en 8734  df-dom 8735  df-sdom 8736  df-fin 8737  df-dju 9659  df-card 9697  df-pnf 11011  df-mnf 11012  df-xr 11013  df-ltxr 11014  df-le 11015  df-sub 11207  df-neg 11208  df-nn 11974  df-2 12036  df-3 12037  df-n0 12234  df-xnn0 12306  df-z 12320  df-uz 12583  df-fz 13240  df-fzo 13383  df-hash 14045  df-word 14218  df-concat 14274  df-s1 14301  df-s2 14561  df-s3 14562  df-trkgc 26809  df-trkgb 26810  df-trkgcb 26811  df-trkg 26814  df-cgrg 26872  df-mir 27014  df-rag 27055  df-perpg 27057

This theorem is referenced by:  footexALT  27079  footexlem2  27081  colperpexlem3  27093  mideulem2  27095  lmimid  27155  hypcgrlem1  27160  hypcgrlem2  27161  trgcopyeulem  27166